基于Linux的自主可控操作系統(tǒng)

1、基于Linux的自主可控操作系統(tǒng)在信息安全成為國家戰(zhàn)略的大背景下，操作系統(tǒng)等基礎(chǔ)軟件的安全、自主、可控成為迫切需求。目前正在開發(fā)和應(yīng)用推廣的基于Linux的國產(chǎn)操作系統(tǒng)是一款具有高可用性、高性能、良好的安全性、可管理性，以及軟硬件兼容性等特征的電信級操作系統(tǒng)。它基于Linux2.6內(nèi)核，以高可用性為中心予以構(gòu)建，支持廣泛的硬件平臺和大量的第三方軟件，使用戶能夠以低廉的成本獲得比傳統(tǒng)UNIX更多的功能和更強的性能，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的關(guān)鍵應(yīng)用提供強有力的保障。典型應(yīng)用場景：機架式服務(wù)器壬HlTjJ還可以開發(fā)定制化的解決方案:服務(wù)器操作系統(tǒng)桌面操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)特點與優(yōu)勢該操作系統(tǒng)不同于普通的Linu

2、x操作系統(tǒng)，在保證性能和品質(zhì)的前提下，對新技術(shù)進(jìn)行了謹(jǐn)慎的選擇，吏其不僅具有企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用所必須具備的高端性能，同時還滿足電信級操作系統(tǒng)所要求的高可靠性，能適應(yīng)各種苛刻的應(yīng)用環(huán)境的要求。具有如下技術(shù)特性：高可用性以高可用性為中心構(gòu)建的電信級服務(wù)器操作系統(tǒng)，具體體現(xiàn)如下：符合CGL(Carrier-GradeLinux)5.0技術(shù)指標(biāo)，滿足電信級用戶的需求基于穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)Linux2.6版本內(nèi)核，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供可靠保障提供集群套件，用于創(chuàng)建集群系統(tǒng)，將冗余的高可用性的硬件組件和軟件組件組合起來，消除單點故障并提供節(jié)點故障轉(zhuǎn)移功能，保障系統(tǒng)的高可用性提供完善的虛擬化支持，增強系統(tǒng)的可靠性和安全性

3、。安全特性操作系統(tǒng)的安全特性主要包括以下內(nèi)容：支持完善的用戶身份認(rèn)證；支持對系統(tǒng)安全事件的日志記錄支持強制訪問控制；支持最小服務(wù)集；提供安全審計功能；提供安全的傳輸通道支持系統(tǒng)裁剪定制；及時進(jìn)行安全補丁更新?？删S護(hù)性針對業(yè)界難以定位的死機、死鎖以及其它疑難問題，亥操作系統(tǒng)提供了豐富有效的定位手段，極大提升了系統(tǒng)的可維護(hù)性。如下介紹幾種常用且有效的手段：Kdump:種內(nèi)核崩潰轉(zhuǎn)儲機制，在內(nèi)核發(fā)生crash后，能將故障現(xiàn)場的完整信息轉(zhuǎn)儲到本地或網(wǎng)絡(luò)存儲上，作為事后故障分析的重要數(shù)據(jù)黑匣子：黑匣子內(nèi)存區(qū)保存系統(tǒng)運行時和系統(tǒng)異常時的信息，且在CPU熱重啟后內(nèi)容仍然存在，可用于事后定位故障；Nmi_wa

4、tchdog:對于關(guān)中斷死鎖導(dǎo)致的系統(tǒng)死機，Nmi_watchdog通過nmi不可屏蔽中斷檢測死鎖情況，是分析定位此類問題的一大利器Sysrq:是一系列的預(yù)定義的按鍵組合，在系統(tǒng)掛死而鍵盤還有響應(yīng)的情況下，可以通過這些按鍵組合獲取系統(tǒng)運行狀態(tài)信息，以定位異常；緊急Shell:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)關(guān)中斷死循環(huán)、內(nèi)核死鎖、調(diào)度不正常等異常情況時，可以登陸該shell與系統(tǒng)交互，分析定位故障；內(nèi)存文件系統(tǒng)：將系統(tǒng)常用命令保存在內(nèi)存文件系統(tǒng)中，當(dāng)根文件系統(tǒng)不可用時，可使用內(nèi)存文件系統(tǒng)中的命令分析、調(diào)試和定位故障軟件看門狗：可檢測系統(tǒng)出現(xiàn)長時間不響應(yīng)或調(diào)度不正常的異常情況。當(dāng)檢測到相應(yīng)異常時，能保存故障現(xiàn)場，并記

5、錄日志供事后分析；任務(wù)深度睡眠檢測：可檢測任務(wù)因得不到資源而出現(xiàn)長時間阻塞的情況，在發(fā)現(xiàn)異常時保存現(xiàn)場供事后分析；sosreport:可用來幫助診斷系統(tǒng)問題，搜集系統(tǒng)信息，如：內(nèi)核版本、加載的驅(qū)動、各種服務(wù)的配置、以及已安裝軟件包的信息。可調(diào)試性提供如下調(diào)試工具，增強系統(tǒng)的可調(diào)試性:Systemtap:是一款功能強大且使用方便的內(nèi)核和用戶態(tài)程序調(diào)試工具，可在不替換內(nèi)核的情況下動態(tài)調(diào)試，并提供豐富的調(diào)試功能Perf:是內(nèi)核自帶的系統(tǒng)性能優(yōu)化工具，優(yōu)勢在于與內(nèi)核的緊密結(jié)合Abrt:款錯誤檢測和報告工具，Abrt細(xì)化錯誤報告日志，可加快故障的定位和解決strace:單個進(jìn)程跟蹤工具，能夠顯示所有由用

6、戶空間程序發(fā)出的系統(tǒng)調(diào)用，可以截取和記錄系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)用，以及進(jìn)程收到的信號，是非常有效的檢測、指導(dǎo)和調(diào)試工具Itrace:strace相似，但跟蹤的對象不同，它跟蹤的是動態(tài)庫函數(shù)的調(diào)用。完善的監(jiān)控特性提供了系統(tǒng)、全面、實用的實時監(jiān)控框架。監(jiān)控對象包括：內(nèi)存、CPU、網(wǎng)絡(luò)、10、進(jìn)程、文件系統(tǒng)、交換分區(qū)等系統(tǒng)資源，和磁盤、RAID1、FC控制器、內(nèi)存MCE異常等硬件信息。實時監(jiān)控框架具有良好的可擴展性，用戶可以根據(jù)實際情況編寫定制的監(jiān)控腳本，并由實時監(jiān)控框架負(fù)責(zé)調(diào)用并實時搜集監(jiān)控信息。高可管理性提供了通用的系統(tǒng)配置管理工具，如：時區(qū)配置、語言配置、用戶配置、LVM酉己置、網(wǎng)絡(luò)配置、顯示配置、服務(wù)配

7、置等，滿足用戶通用的系統(tǒng)配置管理需求。還提供了ICT（集成配置工具），針對用戶常用的且不易操作的配置功能，開發(fā)相應(yīng)的配置工具，并集成到統(tǒng)一的工具中，最大程度地為系統(tǒng)管理提供便利，目前ict中包含：軟件包配置工具、FTP配置工具、定時任務(wù)配置工具和網(wǎng)卡綁定配置工具，后續(xù)版本更新過程中，根據(jù)用戶需求開發(fā)新的功能。A良好的三方軟件兼容性作為標(biāo)準(zhǔn)Linux服務(wù)器發(fā)行版本，提供了良好的軟件兼容性，能兼容海量的應(yīng)用軟件，包括商用和開源的各類三方軟件。另外，系統(tǒng)還提供了Oracle的自動安裝配置工具，用戶可以僅通過幾步簡單操作完成Oracle的安裝和配置。靈活的部署方案提供了靈活多樣的部署方案，吏用戶可以在

8、網(wǎng)絡(luò)的任意位置輕松部署服務(wù)器操作系統(tǒng)環(huán)境，具體提供功能如下：支持多種引導(dǎo)方式，包括：光盤引導(dǎo)、硬盤引導(dǎo)和PXE引導(dǎo)。支持從本地光盤、硬盤和網(wǎng)絡(luò)獲取安裝源。支持全自動、全手動和傳統(tǒng)的安裝模式。并能根據(jù)用戶需求定制安裝流程。支持U盤安裝。安裝光盤提供救援模式功能，可用于在操作系統(tǒng)無法啟動時對系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。隨需應(yīng)變的定制能夠滿足有特殊需求的用戶對啟動過程、版本、硬件以及上層應(yīng)用等多個方面的定制需求，做到隨需應(yīng)變的個性化定制。集群集群是由兩臺或更多臺計算機（也可以稱為節(jié)點或成員）同時工作來執(zhí)行一個任務(wù)。集群一般可以分為存儲集群、高可用集群、高性能集群、負(fù)載均衡集群四大類。服務(wù)器操作系統(tǒng)提供功能強大的集

9、群套件，可實現(xiàn)上述四類集群功能，簡單說明如下：存儲集群為服務(wù)提供一個一致的文件系統(tǒng)映像，允許服務(wù)同時去讀寫一個共享的文件系統(tǒng)。存儲集群通過將數(shù)據(jù)放到一個共享文件系統(tǒng)中從而消除了在應(yīng)用程序間拷貝數(shù)據(jù)的麻煩并提供一個單一的備份和故障恢復(fù)點；高可用性集群通過消除單一故障點和節(jié)點故障轉(zhuǎn)移功能(當(dāng)一個集群節(jié)點失敗后將服務(wù)轉(zhuǎn)移到其他可以集群節(jié)點上)來提供高可用性。集群通過高可用性服務(wù)管理組件來提供高可用性集群功能；負(fù)載均衡集群是一個低成本、高可用的集群，通過將服務(wù)請求調(diào)度到集群中的多個節(jié)點上處理實現(xiàn)負(fù)載均衡。集群通過LVS(LinuxVirtualServer)來提供負(fù)載均衡集群功能；高性能集群支持應(yīng)用程

10、序在多個節(jié)點上執(zhí)行并行計算，從而提高應(yīng)用程序性能。虛擬化虛擬化技術(shù)允許具有不同操作系統(tǒng)的多個虛擬機在同一物理機上獨立并行運行每個虛擬機都有自己的一套虛擬硬件，可以在這些硬件中加載操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。利用虛擬化技術(shù)不僅可以大大降低IT成本，還能增強系統(tǒng)安全性和可靠性。提供了完善的虛擬化支持，同時提供KVM和XEN兩種虛擬技術(shù)服務(wù)器操作系統(tǒng)V4版本主要提供KVM虛擬技術(shù)，KVM是基于內(nèi)核的虛擬化技術(shù)，可以直接運行Linux、Windows等操作系統(tǒng)，且方便管理和維護(hù)。虛多樣的文件系統(tǒng)支持支持多樣的文件系統(tǒng)，包括如下的主流文件系統(tǒng)：Ext4:相比于Ext3而言，容量更大、效率更高、性能更好、更穩(wěn)定可

11、靠且壽命更長Ext3/Ext2:Linux下運用非常廣泛的磁盤文件系統(tǒng)，用于掛載本地塊設(shè)備NFS:用于掛載遠(yuǎn)程目錄的文件系統(tǒng)Iso9660:用于掛載光驅(qū)的磁盤文件系統(tǒng)Vfat:用于掛載Windows下流行的fat32格式的文件系統(tǒng);Ntfs:用于掛載Windows下流行的ntfs格式的文件系統(tǒng)；其它還支持的文件系統(tǒng)包括:adfs,affs,autofs,cifs,coda,coherent,cramfs,debugfs,devpts,efs,hfs,hpfs,iso9660,jfs,minix,msdos,ncpfs,nfs4,proc,qnx4,ramfs,reiserfs,romfs,smbfs,sysv,tmpfs,udf,ufs,umsdos,usbfs,xenix,xfs,xiafs。驅(qū)動優(yōu)化對多個目前通用的設(shè)備驅(qū)動程序進(jìn)行了修正和優(yōu)化如：e1000網(wǎng)卡、sas控制器驅(qū)動。此外，對于各服務(wù)器中最新的硬件設(shè)備，通過集成現(xiàn)有驅(qū)動或?qū)︱?qū)動進(jìn)行優(yōu)化，是供完善的支持方案。優(yōu)化的桌面環(huán)境提供了易用的桌面環(huán)境，并對其進(jìn)行了諸多優(yōu)化，包括解決Linux和Windows間共享中文文件時的舌L碼問題;提供自動登錄功能提供多樣的遠(yuǎn)程控制手段等。強大的集成開發(fā)環(huán)境集成了豐富的開發(fā)工具，包括GCC、gdb、valgrind、autoconf、automake、make、e